[發(fā)明專利]一種極紫外輻照材料測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310319441.3
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103364401A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳進(jìn)新;吳曉斌;謝婉露;張羅莎;羅艷;王魁波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電研究院
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料性能的測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及極紫外(EUV)輻照材料測試系統(tǒng)，用于測試材料的EUV輻照損傷。

背景技術(shù)

極紫外(Extreme?ultraviolet，簡寫為EUV)光刻技術(shù)是繼193nm浸沒式光刻技術(shù)之后的下一代光刻機(jī)技術(shù)，由于極紫外輻射被幾乎所有物質(zhì)(包括空氣)強烈吸收，因此EUV光刻機(jī)系統(tǒng)必須置于真空環(huán)境中。EUV光刻機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各關(guān)鍵部件所用的材料需確保在EUV輻照及真空環(huán)境下，不具有EUV輻照損傷的有害特性。而某些材料在EUV輻照作用下會產(chǎn)生輻照損傷腐蝕。

為了指導(dǎo)EUV光刻機(jī)整機(jī)及分系統(tǒng)設(shè)計過程中的材料及工藝選擇，確保達(dá)到EUV光刻機(jī)的可靠性和使用壽命要求，需要研究EUV輻照材料測試系統(tǒng)、開展EUV輻照損傷測試試驗。

極紫外輻照材料測試系統(tǒng)主要用于研究在模擬EUV光刻機(jī)環(huán)境的EUV輻照和真空條件下，不同材料的損傷情況。通過EUV輻照作用后觀察材料表面微結(jié)構(gòu)的相關(guān)變化，結(jié)合材料特性測量，對材料的物理、化學(xué)特性變化和使用壽命進(jìn)行評估。

現(xiàn)有的一種典型極紫外輻照材料測試系統(tǒng)如圖1所示(參考文獻(xiàn)：Frank?Barkusky，Armin?Bayer，Christian?Peth，Klaus?Mann.Direct?structuring?of?solids?by?EUV?radiation?from?a?table-top?laser?produced?plasma?source.SPIE，2009，7361：73610D-1～73610D-14)，由Nd:YAG激光器(波長1064nm、脈沖能量700mJ、脈寬8.8ns)聚焦后擊打Xe氣環(huán)境中的金靶產(chǎn)生EUV輻照，經(jīng)濾光后由Schwarzschild反射鏡將EUV輻照匯聚于樣品上。這樣的結(jié)構(gòu)布置方式中存在多組反射鏡，樣品上的光斑特性和輻照能量是通過反射計算間接得到，存在一定的測量誤差。另外，存在的多組反射鏡能衰減最終輻照到樣品上的EUV輻照能量。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種極紫外輻照材料測試系統(tǒng)，其能夠在提供EUV輻照的同時，直接測量樣品面上的EUV光斑特性和EUV輻照能量，使得到的極紫外輻照損傷數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明提出一種極紫外輻照材料測試系統(tǒng)，包括EUV光源室、濾波片室、收集鏡室、光譜檢測室和樣品室，其中所述EUV光源室用于容納EUV光源，該EUV光源用于輻射出寬譜近軟X射線；所述濾波片室用于放置濾波片，該濾波片用于將所述寬譜近軟X射線濾波成窄譜EUV輻照；所述收集鏡室用于放置收集鏡，該收集鏡用于將所述EUV輻照匯聚到所述樣品室中；所述光譜檢測室用于安裝一個反射鏡和一個光譜儀，所述反射鏡用于將來自收集鏡室的EUV輻照反射到所述光譜議；所述樣品室用于容納所要測試的樣品、CCD和能量計，并且能夠使樣品、CCD和能量計輪流移動至能夠接受EUV輻照的同一位置。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)接室，其用于連接所述光譜檢測室和所述樣品室，并且把來自所述光譜檢測室的EUV輻照引入所述樣品室中。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，所述轉(zhuǎn)接室中安裝有真空快門，以控制所述EUV輻照在樣品上的輻照次數(shù)和輻照時間。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，所述濾波片室放置在所述收集鏡室之前或之后。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，所述光譜檢測室中還安裝有一維平移臺和一個支架，該支架安裝于該一維平移臺上，所述反射鏡安裝于該支架上。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，該極紫外輻照材料測試系統(tǒng)的能量的計算過程為：P_s＝P×(1-cosθ)×T_zr×R_m，其中，P_s為輻照到所述樣品表面的能量，P為所述EUV光源在2π立體角內(nèi)的功率，θ為所述收集鏡的收集半角，T_zr為所述濾波片的透過率，R_m為所述收集鏡的反射率。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，所述樣品室中具有一個三維平移臺，其用于安裝所述樣品、CCD和能量計。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，所述三維平移臺由三個一維平移臺通過支架組合連接而成。